Адаптивный коммутатор Советский патент 1974 года по МПК H03K17/04 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известны адаптивные коммутаторы датчиков, в которых с целью автоматического управления скоростью опроса датчиков к входу частотного управления генератора тактовых импульсов подключен выход схемы сравнения, входы которой через два синхронных переключателя, имеющих свой неуправляемый генератор тактовых импульсов, соединены с датчиками и соответствующими блоками запоминания предыдущих значений сигналов от датчиков. Одновременно через эти же синхронные переключатели датчики подключены к блокам запоминания предыдущих значений сигналов от датчиков.

Однако частоты опроса всех каналов в известных устройствах одинаковы и выбираются по наиболее динамичному каналу. Это является причиной значительной избыточности данных по другим каналам.

Целью изобретения является сокращение избыточности данных адаптивного коммутатора.

Для этого в адаптивный комцутатор введены регистр памяти, блок вычитания, регистр задания и хранения допустимого изменения производной, регистр запоминания

максимальных текущих производных, компаратор, блок выделения временного интервала и блок ко цирования разностей, один из входов которого соединен с выходом коммутатора, второй вход - с выходом блока управления, третий вход - с выходом блока выделения временного интервала, а выход соединен с вхол, дами компаратора и регистра запо линания максимальных текущих производных, другой вход которого соединен с выходсж блока управления, третий вход - с выходом компаратора, .а выход подключен к входам

компаратора, регистра памяти и блока вычитания, к второму входу которого подключен выход блока уп равления, к третьему входу выхо регистра памяти, а выход соединен с входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока управления, третий вход - с выходом регистра задания и хранения, допустимого измерения производной а выход подключен к входу регистр памяти, вход которого соединен с выходом блока управления, а выход - с входом управляемого генератора частот, выход которого соединен с входом блока выделения временного интервала, другой вход которого соединен с выходом блока управления, выход которого также соединен с входом регистра йадания и хранения допустимого изменения производной. Сущность изобретения заключается в том, что все каналы адаптивного коммутатора разбиваются на тп групп по п каналов по принципу близости необходимых частот опроса каналов fi (для обеспечения заданной точности измерений). Все каналы, относящиеся к одной группе, опрашшаются в каждом цжле с одинаковой частотой, пропорциональной частоте опроса наиболее дршамичной группы. Частоты опроса каналов, относящихся к различьшм группам, различны. При изменении динамичности каналов в наиболее динамичной группе автоматически изменяются частоты опроса в каждой из групп, что выполняется вновь введенными блоками и связями между ними. При этом под циклом понимается промежуток времени, в течение которого все каналы опрашиваются хотя бы один раз. На чертеже приведена блок схема коммутатора. Адаптивный коммутатор содержит шину пуска 1, управляемый ге нератор частот 2, первичный распределитель 3, вторичный распределитель 4, опрашиваемые каналы 5 блок управления б, блок выделения временного интервала 7, коммутатор 8, блок кодирования разностей 9, компаратор 10, регистр запоминания максимальных, текущих производных 11, регистр памяти 12, бло вычитания 15, регистр задания и хранения ДОПУСТИМОГО изменения производной Коммутатор работает следующим образом. Через шину njG-Ka 5 на згфавляемый генератор частот 2 подается сигнал. На первичный распределитель 3 начинают поступать импульсы. ервичный распределитель 3 обеспечивает., полу чение й его выходах m последовательностей импульсов по числу групп каналов. Вторичный распределитель 4 формирует из этих последовательностей импульсы ОПБОса каналов 5. По команде блока управления б блок выделения временного интервала 7 измеряет период следования импульсов от управляемого генератора частот 2, который используется для определения оценки производной сигналов по каналам наиболее динамичной группы. В течение каждого цикла работы коммутатора 8, в том числе и при рассматриваемом первом цжле, происходит поиск и фиксация наиболее динамичного канала в наиболее динамичной группе, например в группе . Этот поиск осуществляется устройством кодирования разностей 9, компаратором 10 и регистром запоминания максимальных текущих производных 11 по сигналам от.блока управления б. Нахождение наиболее динамичного канала осуществляется следующим образом. Во время включения очередного канала наиболее динамичной группы запоминается значение сигнала по этоглу каналу в блоке кодирования разностей 9, Следующее значение сигнала этого же канала фиксируется, например, при следующем такте коммутатора в данном цикле работы (при работе в другой группе каналов).. Это достигается тем, что при опросе коммутатора В в течение каждого цикла наиболее динамичная группа каналов опрашивается несколько иначе, чем остальные группы. Отличие заключается в том, что каждый канал наиболее динамичной группы не только коммутируется в свое время с передачей сигнала на выход коммутатора 8, но и, например, на каждом следующем такте для канала последущей группы происходит повторное вклкь чение этого же канала динамичной группы. Однако при повторном включении канала наиболее дшамичной группы его сигнал не поступает на выход коммутатора 8, а используется только для измерения разности

блоком кодирования разностей 9. По результатам двух последеБатальных включений каждого канала в наиболее динамичной группе определяется разность сигналов блоком кодирования разностей 9, по которой затем находится производная. Производная в коде подается на вход компаратора 10.

Для вычисления производной в блоке кодирования разностей 9 из блока выделения временного интервала 7 вводится измеренное значение интервала, которому соответствует изменение сигнала в контролируемом канале наиболее динамичной группы.

Блок кодирования разностей 9 и блок выделения временного интерг вала 7 в совокупности представляют собой устройство кодирования производных. Время, затрачиваемое на коммутацию всех последующих каналов, кроме последнего канала наиболее динамичной группы, используется для определения частоты для следующего цикла работы коммутатора 8. Ца первом цикле работы коммутатора 8, после нахождения первого значения производной, на вход компаратора 10 с регистра запоминания максимальных текущих производных 11 подается код, соответствующий нулю. Любое полученное значение производной, модуль которой отличается от нуля, оказывается больше кода, подаваемого с регистра запоминания максимальных текущих производных 11, и по сигналу от компаратора 10 код из блока кодирования разностей 9 переписывается в регистр запоминания максимальных текущих производных

Процесс кодирования производных для следующего канала наиболее динам: той группы коммутатора 8 проходит в такой же последовательности, однако текущие производные теперь сравниваются с максимальной производной, хранящейся в регистре запоминания максимальных текущих производных 11.

Перезапись кода в регистр запоминания максимальных текущих производных 11 происходит только в случае превышения кода производной в блоке кодирования разностей 9 по отношению к коду в регистре запоминания максимальных текущих производных 11.

В течение цикла последовательно включаются все каналы наиболее

динамичной группы и указанными операциями в регистре запшинания максимальных текущих производных Ц фиксируется максимальное значение модуля производной сигнала в наиболее динамичней канале коммутатора 8.

Очевидно, что для работы наиболее динамичной группы каналов может быть выбрана и любая другая программа, когда повторное включение канала наиболее динамичной группы будет происходить не на следующем такте коммутации (подключении канала последущей- группы), а через такт и более.

После нахождения производной в последнем канале наиболее динамичной группы коммутатора 8 код регистра запоминания максимальных производных 11, пропорциональный необходимой частоте опроса для следующего цикла работы коммутатора 8, вычитается из кода регистра

5 памяти 12, управляющего частотой управляемого генератора частот 2, при помощи блока вычитания 13 по команде блока управления б,

На первом цикле работы коммутатора 8 код в регистре памяти 12 равен максимальному значению и поэтому в блоке вычитания 13 будет зафиксирован модель разности кодов

- регистр о в .ii к 2. Затем по команде от блока управления 6 при помощи компаратора Юразностныи код блока вычитания 13 сравнивается с кодом регистра задания и хранения

()допустимого изменения производной 14. В рез: лыате этого сравнения наиболее вероятно, что код регистра задания и хранения допустимого изменения производной 14 окажется

5 меньше кода блока вычитания 13. В этом случае сигналами от компаратора 10 и блока управления б код максимальной производной из регистра 11 запишется в регистр

0 памяти 12 и тем самым изменит частоту управляемого генератора частот 2 скачком на частоту, оптимальную для следующего цикла работы коммутатора 8 по выбранному

55 Критерию.

Перезаписи кода из регистра 11 в рехистр памяти 12 не происходит в случае, если модуль кода разности в блоке вычитания 13 не превышает модуля заданного кода в регистре 14. Таким образом, на последующих циклах работы коммутатора 8 частота будет уточняться для каждого последующего цикла работы

коммутатора, оставаясь все время близкой к оптимальной. Регистр.заДания и хранения допустимого изменения производной 14 ограничивает ненужную перестройку частоты управляемого генератора частот 2 при небольших изменениях производной наиболее динамичного канала.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Адаптивный кшмутатор, содержащий группы канальных ключей, управляемый генератор частот, вход которого соединен с шиной пуска, а выход - с входом первичного распределителя, выходы которого соединены с входами вторичного распределителя, выход которого соединен с входами группы канальных ключей и с входами блока управления, отличающийся тем, что, с целью сокращения избыточности данных, в него введены регистр памяти, блок вычитания, регистр задания и хранения допустимого изменения производной, регистр запоминания максимальных текущих производных, компаратор, блок выделения временного штервала и блок кодирования разностей, один из входов которого соединен с выходом коммутатора

второй вход - о выходом блока управления, третий вход - с выходом блока выделения временного интервала, а выход соединен с входами компаратора и регистра запоминания максимальных текущих производных, другой вход которого соединен с выходом блока управления, третий вход - с выходом компаратора, а выход подключен к входам компаратора, регистра памяти и блока вычитания, к второму входу которого подключен выход блока управления, к третьему входу - выход регистра памяти, а выход соединен с входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока управления, третий вход - с выходом регистра задания и хранения допустимого изменения производной, а выход подключен к входу регистра памяти, вход которого соединен с выходом блока управления, а выход - с входом управляемого генератора частот, выход которого соединен ,с входом блока выделения временного интервала, другой вход которого соединен с выходом блока ттравления, выход которого также соединен с входом регистра задания и хранения допустимого изменения производной.